EP4223683B1

EP4223683B1 - Motor-leitungstrommelanordnung

Info

Publication number: EP4223683B1
Application number: EP23152859.7A
Authority: EP
Inventors: Daniel Klier
Original assignee: Hartmann & Koenig Stromzufuehrungs Ag
Current assignee: Hartmann & Koenig Stromzufuehrungs Ag
Priority date: 2022-02-02
Filing date: 2023-01-23
Publication date: 2024-10-30
Anticipated expiration: 2043-01-23
Also published as: DE102022102405A1; EP4223683A1; EP4223683C0

Description

Die Erfindung betrifft eine Motor-Leitungstrommelanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Bei elektrisch angetriebenen fahrbaren Verbrauchern wie Kränen, wird die elektrische Antriebsenergie dem Verbraucher in der Regel von einem Festanschluss aus über eine Versorgungsleitung zugeführt. Zum Längenausgleich der Versorgungsleitung beim Verfahren des Verbrauchers wird hierbei bekanntermaßen eine durch einen Motor angetriebene Leitungstrommel eingesetzt, auf die die Versorgungsleitung auf- bzw. abgewickelt wird.
In diesem Zusammenhang ist es aus der DE 39 21 679 C2 bekannt, eine Leitungstrommel durch einen elektrischen Asynchronmotor und einen Frequenzumformer anzutreiben, der das Drehmoment des Motors in Abhängigkeit von einem Drehwinkelgeber steuert, welcher die momentane Rotorposition des Elektromotors erfasst.
Je nach Art und Größe der mobilen elektrischen Verbraucher, muss im Niederspannungsbereich in Abhängigkeit von der zu übertragenden elektrischen Leistung ein unter Umständen großer Leitungsquerschnitt der elektrischen Zuleitungen verwendet werden, was dazu führt, dass die Leitungen aufgrund ihrer Biegesteifigkeit nur mit vergleichsweise großen Krümmungsradien auf die Trommeln aufgewickelt werden können, um eine übermäßige mechanische Beanspruchung und einen damit verbundenen Verschleiß zu vermeiden.
Um dem entgegen zu wirken, wird die elektrische Energie zunehmend auf zwei oder gar mehrere Leitungen aufgeteilt, um deren Querschnitt klein(er) zu halten. Dies setzt allerdings voraus, dass beide Leitungen parallel, d.h. synchron auf die Trommelkörper einer Doppelleitungstrommel aufgewickelt werden, und in umgekehrter Weise auch wieder von diesem abgewickelt werden, wenn sich der Verbraucher in die entgegengesetzte Richtung bewegt.
Aus der DE 39 22 974A1 ist eine Motor- Leitungstrommelanordnung bekannt, die zur Versorgung eines erfahrbaren Verbrauchers über einen feststehenden Stromanschluss eine Doppelleitungstrommel umfasst, die einen ersten Trommelkörper besitzt, auf den eine erste Zuleitung auf- und abwickelbar ist. Die Anordnung umfasst weiterhin einen drehfest mit dem ersten Trommelkörper gekoppelten zweiten Trommelkörper, auf welchen eine zweite Zuleitung mit einem von der ersten Zuleitung unterschiedlichen Durchmesser auf- und abgewickelt werden kann. Die Anordnung weist ferner einen Antriebsmotor auf, mit welchem die Trommelkörper zum synchronen Auf- und Abwickeln der ersten und zweiten Zuleitung mit einem vorgegebenen Drehmoment beaufschlagbar ist; und umfasst eine erste Umlenkrolle, über die die erste Zuleitung während des Auf- und Abwickelns auf den ersten Trommelkörper geführt ist, sowie eine dem zweiten Trommelkörper zugeordnete zweite Umlenkrolle, über die die zweite Zuleitung während des Auf- und Abwickelns geführt ist.
Bei der Herstellung von elektrischen Leitungen, die auf Trommelkörper aufwickelbar sind, d.h. sogenannten "trommelbaren Leitungen", treten vergleichsweise große Toleranzen im Querschnitt der Leitungen auf. So darf eine Leitung von beispielsweise 3 x 240 mm² + 3G120/3 mm² nach Herstellerangaben im Durchmesser zwischen 64 mm und 70 mm schwanken.
Durch die unterschiedlichen Durchmesser der einzelnen Leitungslagen auf dem Trommelkörper, werden die Leitungen ungleichmäßig gespannt, wenn Leitungsabschnitte mit einem verringerten Durchmesser auf dem einen Trommelkörper und Leitungsabschnitte mit einem demgegenüber vergrößerten Durchmesser gleichzeitig auf die synchron rotierten Trommelkörper auf- bzw. von diesen abgewickelt werden. Die sich ergebenden Spannungsschwankungen in den Zuleitungen sind zwar bei einem nahezu vollständig gefüllten Trommelkörpern, d.h. bei großen Wickeldurchmessern, noch vertretbar; werden aber mit abnehmendem Wickeldurchmesser auf dem Trommelkörper immer größer.
Durch die ungleichmäßig gespannten Leitungen, bzw. deren asymmetrische Leitungsablage, besteht die Gefahr, dass die Leitungen nicht wie vorgesehen geordnet linear neben dem Fahrweg des Verbrauchers, z.B. neben dem Gleisbett eines auf Schienen geführten Portalkranes abgelegt werden. Des Weiteren ist die Funktion der unter den Leitungstrommeln üblicherweise angeordneten Rollenumlenktrichter, in denen die Zugspannung in den Zuleitungen überwacht, und die Stromzufuhr im Falle einer Unterschreitung einer Mindest-Zugspannung unterbrochen wird, als Sicherheitskomponente nicht mehr gewährleistet, so dass die Gefahr einer ungeordneten Ablage der Leitungen beim Verfahren der Verbraucher besteht, die im schlimmsten Falle zu einer Beschädigung der Isolation der stromführenden Leitungen führen kann.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Motor-Leitungstrommelanordnung mit einer synchron angetriebenen Doppelleitungstrommel zu schaffen, mit der sich eine erste und eine zweite elektrische Zuleitung zur Versorgung eines verfahrbaren elektrischen Verbrauchers auch im Falle von schwankenden Leitungsdurchmessem mit einer im Wesentlichen konstanten Zugspannung aufwickeln lassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Motor-Leitungstrommel mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Gemäß der Erfindung umfasst eine Motor-Leitungstrommelanordnung mit einer Doppelleitungstrommel zur Versorgung eines verfahrbaren Verbrauchers über einen feststehenden Stromanschluss, die einen ersten Trommelkörper, auf welchen eine erste Zuleitung auf- und abwickelbar ist, und einen drehfest mit dem ersten Trommelkörper gekoppelten zweiten Trommelkörper, auf den eine zweite Zuleitung mit einem von der ersten Zuleitung unterschiedlichen Durchmesser, insbesondere geringeren Durchmesser, auf und abwickelbar ist.
Die Anordnung umfasst weiterhin einen Antriebsmotor, insbesondere einen elektronisch geregelten Elektromotor oder einen Hydraulikmotor, welcher antriebsmäßig mit dem ersten und dem zweiten Trommelkörper gekoppelt ist, und diese zum synchronen Auf- und Abwickeln der ersten und zweiten Zuleitung mit einem vorgegebenen Drehmoment beaufschlagt, um die beiden Zuleitungen mit einer möglichst gleichen Zugspannung jeweils auf die Trommelkörper aufzuwickeln. Hierbei wird die Zugspannung, die durch die Regelung des Antriebsmotors im Wesentlichen konstant gehalten wird, in erster Linie durch die Zugspannung in der kürzeren Leitung bestimmt.
Die erfindungsgemäße Motor-Leitungstrommelanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass diese eine dem ersten Trommelkörper zugeordnete erste Umlenkrolle umfasst, über welche die erste Zuleitung während des Auf- und Abwickelns auf den ersten Trommelkörper geführt ist. Die Motor-Leitungstrommelanordnung umfasst ferner eine dem zweiten Trommelkörper zugeordnete zweite Umlenkrolle, über die die zweite Zuleitung während des Auf- und Abwickelns geführt ist. Die erste Umlenkrolle und die zweite Umlenkrolle sind über mechanische Kopplungsmittel miteinander gekoppelt, das so ausgestaltet oder eingerichtet sind, dass die zweite Umlenkrolle bei einer Bewegung der ersten Umlenkrolle in eine zur Bewegungsrichtung der ersten Umlenkrolle entgegengesetzte Richtung verfahren wird. Anders ausgedrückt sind die beiden Umlenkrollen über die mechanischen Kopplungsmittel in der Weise miteinander gekoppelt, dass die erste Umlenkrolle bei einer Abwärtsbewegung der zweiten Umlenkrolle in Aufwärtsrichtung bewegt wird, und bei einer Aufwärtsbewegung der zweiten Umlenkrolle in Abwärtsrichtung.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die erste Umlenkrolle und die zweite Umlenkrolle über zugeordnete Führungen linear verfahrbar in oder an einem Gehäuse aufgenommen. Hierzu sind die Lageachsen oder Wellen, auf denen die Umlenkrollen rotierbar gelagert sind, bevorzugt in Linearführungen aufgenommen, die im Inneren eines z.B. kastenförmigen Gehäuses, oder aber an der Außenwand eines Gehäuses befestigt sind. Hierbei erstrecken sich die in den Linearführungen geführten Drehachsen, auf denen die Umlenkrollen z.B. in Kugellagern gelagert sind, bevorzugt im Inneren des Gehäuses, wobei die Enden der Drehachsen durch einander gegenüberliegende schlitzförmige Öffnungen in den Gehäusewänden aus dem Gehäuse herausgeführt sein können.
Durch die Anordnung der Umlenkrollen und Linearführungen in einem Gehäuse ergibt sich der Vorteil, dass die Linearführungen und Lager der Umlenkrollen gegen Verschmutzungen geschützt sind, was die Lebensdauer der Anordnung insbesondere bei rauen Umgebungsbedingungen deutlich erhöht. Hinzu kommt, dass die Gefahr von Verletzungen durch die umlaufenden Umlenkrollen erheblich verringert wird.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die mechanischen Kopplungsmittel ein drehbar am Gehäuse insbesondere oberhalb der Drehachsen der Umlenkrollen aufgenommenes Umlenkelement sowie ein über dieses geführtes Zugmittel, dessen erstes Ende mit der Drehachse der ersten Umlenkrolle, und dessen zweites Ende mit der Drehachse der zweiten Umlenkrolle gekoppelt ist. Das Zugmittel ist bevorzugt ein Seil, z.B. ein Stahlseil, und das Umlenkelement eine Seilrolle, über die das Seil geführt ist. Alternativ kann das Zugmittel eine Kette und das Umlenkelement ein Kettenrad sein, welches zwischen der ersten und zweiten Umlenkrolle oberhalb derselben im Gehäuse drehbar gelagert ist. Ebenso ist es denkbar, dass das Zugmittel als Riemen, insbesondere Zahnriemen, und dass Umlenkelement als eine Riemenscheibe ausgeführt ist, wodurch sich eine erhöhte Lebensdauer und ein besonders wartungsarmer Betrieb der Anordnung ergeben.
Nach einem weiteren der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken zeichnet sich die Motor-Leitungstrommelanordnung dadurch aus, dass die erste Umlenkrolle mechanisch mit einer linear im Gehäuse verschiebbaren ersten Zahnstange, und die zweite Umlenkrolle mit einer linear und parallel zur ersten Zahnstange im Gehäuse verschiebbaren zweiten Zahnstange gekoppelt ist. Die Zahnstangen sind über ein zwischen den beiden Zahnstangen angeordnetes, mit den jeweiligen Zähnen der Zahnstangen kämmendes Ritzel mechanisch in der Weise miteinander gekoppelt, dass beim Verschieben der ersten Zahnstange die zweite Zahnstange in die entgegengesetzte Richtung verschoben wird. Das Ritzel ist bevorzugt gehäusefest an diesem aufgenommen, wohingegen die beiden Zahnstangen verschiebbar im oder am Gehäuse in entsprechenden Linearführungen geführt sind. Durch die Verwendung von zwei linear verschiebbaren, Zahnstangen und einem mit diesem kämmenden Ritzel als Kopplungsmittel ergibt sich der Vorteil, dass die entgegengesetzte Bewegung der zweiten Umlenkrolle bei einer Bewegung der ersten Umlenkrolle zwangsweise in beide Richtungen erfolgt, was prinzipiell einen horizontalen Einbau der Umlenkrollen erlaubt.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die erste Umlenkrolle und die zweite Umlenkrolle versetzt zueinander und jeweils fluchtend zur Wickelebene des zugeordneten ersten und zweiten Trommelkörpers angeordnet sind. Hierdurch wird eine besonders präzise Führung der ersten und zweiten Zuleitungen zum ersten und zweiten Trommelkörper, bzw. von den Trommelkörpem weg, sichergestellt, was eine hohe Gleichförmigkeit der beiden Wickel im aufgewickelten Zustand gewährleistet, und die mechanische Knickbelastung auf die Zuleitungen verringert.
Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die erste Umlenkrolle und die zweite Umlenkrolle in einer Ebene und fluchtend mit der Wickelebene des zweiten Trommelkörpers im Gehäuse angeordnet sind, und dass ein erstes Leitelement zwischen der ersten Umlenkrolle und dem ersten Trommelkörper angeordnet ist, welches die Bewegungsbahn der ersten Zuleitung in Richtung der Wickelebene des ersten Trommelkörper umlenkt. Hierdurch lässt sich eine besonders kompakte Anordnung der beiden Umlenkrollen in einer Ebene im Gehäuse erhalten, durch die sich der vom Gehäuse benötigte Bauraum in vorteilhafter Weise verringert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die erste Umlenkrolle und die zweite Umlenkrolle drehbar an den einander gegenüberliegenden Armen einer Wippe aufgenommen, die um eine zwischen den Armen angeordnete Schwenkachse relativ zum ersten und zweiten Trommelkörper auf und ab verschwenkt werden kann. Hierbei befinden sich die Arme der Wippe bevorzugt in der Horizontalen, wenn die beiden Trommelkörper zur Hälfte aufgewickelt sind und bekannt ist, dass die eine der beiden Zuleitungen über ihre gesamte Länge hinweg einen geringeren Durchmesser aufweist. In der vollständig abgewickelten Stellung der Trommelkörper befindet sich hingegen die Umlenkrolle über die die Leitung mit dem vergrößerten Durchmesser geführt wird, bevorzugt in der maximalen obersten Stellung; und die, nachfolgend zum besseren Verständnis als zweite Zuleitung bezeichnete Leitung, die einen demgegenüber verringerten Durchmesser besitzt, befindet sich in der maximal ausgelenkten unteren Stellung.
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung werden die beiden Umlenkrollen von der ersten und zweiten Zuleitung jeweils an ihrer Oberseite umschlungen, und jeweils über eine Umlenkeinrichtung, z.B. einen unterhalb der Umlenkrollen angeordneten Rollenumlenktrichters oder alternativ über eine oder auch mehrere einzelne, auf einer Bogenbahn angeordnete Umlenkrollen geführt, welche die beiden Zuleitungen nach dem Verlassen der Umlenkrollen in horizontaler Richtung umlenken. Hierdurch wird sowohl die erste, als auch die zweite Umlenkrolle auf ihrer Oberseite mit einer zur Zugkraft proportionalen Kraft beaufschlagt, durch die die Umlenkrollen 8a, 8b beim Auftreten von Leitungsabschnitten mit variierendem Durchmesser solange ausgelenkt werden, bis die Zugspannungen im Wesentlichen gleich sind.
Wie die Anmelderin gefunden hat, wird die Zugspannung in der ersten Zuleitung mit vergrößertem Durchmesser sowie auch in der zweiten Zuleitung mit verkleinertem Durchmesser während des gesamten Auf- und auch Abwickelvorgangs in überraschender Weise insgesamt im Wesentlichen konstant gehalten. Dies ist anschaulich gesprochen darauf zurück zu führen, dass die zusätzliche Zuleitungslänge, welche sich z.B. im vollständig aufgewickelten Zustand durch den vergrößerten Durchmesser - und demgemäß auch Wickeldurchmesser - der ersten dickeren Zuleitung ergibt, durch den von der zweiten Umlenkrolle zurückgelegten zusätzlichen Auslenkweg kompensiert wird, der zu einem entsprechend längeren Bahnpfad der zweiten dünneren Zuleitung führt.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Motor-Leitungstrommelanordnung,
Fig. 1a: eine vergrößerte Darstellung der Doppelleitungstrommel mit den beiden Trommelkörpem zur spiralförmigen Aufnahme der ersten und zweiten Zuleitung,
Fig. 2a: eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, bei der die beiden linear verfahrbaren Umlenkrollen sich in einer zusammengefahrenen Position befinden,
Fig. 2b: die Ausführungsform von Fig. 1a, bei der sich die beiden Umlenkrollen in der auseinander gefahrenen Position befinden,
Fig. 3: eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der die erste und zweite Umlenkrolle über zwei Zahnstangen und ein mit diesen kämmendes Ritzel relativ zueinander verfahrbar sind, und
Fig. 4: eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der die beiden Umlenkrollen über eine Wippe mechanisch miteinander gekoppelt sind.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfasst eine erfindungsgemäße Motor-Leitungstrommelanordnung 1 zur Versorgung eines verfahrbaren Verbrauchers 3, wie z.B. einem auf Schienen vefahrbaren Kran, der von einem festen Stromanschluss 5 über eine erste Zuleitung 4a sowie eine zweite Zuleitung 4b mit elektrischer Energie versorgt wird, eine Doppelleitungstrommel 2, die in Fig. 1a im Detail als Ganzes wiedergegeben ist.
Die Doppelleitungstrommel 2 weist einen ersten Trommelkörper 2a auf auf den die erste Zuleitung 4a spiralförmig auf- und abwickelbar ist, und besitzt einen drehfest mit dem ersten Trommelkörper verbundenen zweiten Trommelkörper 2b, auf den eine zweite Zuleitung 4b mit einem von der ersten Zuleitung unterschiedlichen Durchmesser in gleicher Weise wie die erste Zuleitung 4a spiralförmig auf- und abwickelbar ist. Die Anordnung 1 umfasst weiterhin einen Antriebsmotor 6, insbesondere einen elektronisch geregelten Elektromotor oder Hydraulikmotor, welcher antriebsmäßig mit dem ersten und zweiten Trommelkörper 2a, 2b gekoppelt ist, und diese zum synchronen Auf- und Abwickeln der ersten und zweiten Zuleitung 4a, 4b mit einem vorgegebenen, bevorzugt drehwinkelabhängigen Drehmoment beaufschlagt, um die beiden Zuleitungen 4a, 4b mit einer möglichst gleichen Zugspannung auf die Trommelkörper 2a, 2b aufzuwickeln.
Die erfindungsgemäße Motor-Leitungstrommelanordnung 1 zeichnet sich dadurch aus, dass
diese eine dem ersten Trommelkörper 2a zugeordnete erste Umlenkrolle 8a umfasst, über die die erste Zuleitung 4a während des Auf- und Abwickelns auf den ersten Trommelkörper 2a geführt wird. Die Motor-Leitungstrommelanordnung 1 umfasst ferner eine dem zweiten Trommelkörper 2b zugeordnete zweite Umlenkrolle 8b, über die die zweite Zuleitung 4b während des Auf- und Abwickelns geführt wird.
Die erste Umlenkrolle 8a und die zweite Umlenkrolle 8b sind über mechanisches Kopplungsmittel, auf die nachfolgend noch näher im Detail eingegangen wird, miteinander gekoppelt, die dazu eingerichtet sind, die zweite Umlenkrolle 8b bei einer Bewegung der ersten Umlenkrolle 8a in eine zur Bewegungsrichtung der ersten Umlenkrolle 8a entgegengesetzte Richtung zu verfahren, und umgekehrt. Anders ausgedrückt sind die beiden Umlenkrollen 8a und 8b über die mechanischen Kopplungsmittel insbesondere so miteinander gekoppelt, dass die erste Umlenkrolle 8a bei einer Abwärtsbewegung der zweiten Umlenkrolle 8b in Aufwärtsrichtung bewegt wird, und bei einer Aufwärtsbewegung der zweiten Umlenkrolle 8b in Abwärtsrichtung. Ebenso wird die zweite Umlenkrolle 8b bei einer Abwärtsbewegung der ersten Umlenkrolle 8a in Aufwärtsrichtung bewegt, und bei einer Abwärtsbewegung der ersten Umlenkrolle 8a in Abwärtsrichtung.
Diese gegenseitige mechanische Kopplung der beiden Umlenkrollen 8a, 8b wird erreicht, indem beide Leitungen auf dem jeweiligen ersten, bzw. zweiten Trommelkörper 2a, 2b gleichmäßig aufgespult werden, und die Ablage der ersten und zweiten Zuleitung 4a, 4b beim Verfahren des elektrischen Verbrauchers 3 symmetrisch zueinander ist.
Sobald eine der beiden Zuleitungen 4a. 4b beispielsweise aufgrund einer toleranzbedingten Verringerung ihres Außendurchmesser sowohl beim Aufwickeln, als auch beim Abwickeln stärker gespannt wird als die andere Zuleitung, wird die Umlenkrolle 8a, 8b, um welche die Zuleitung geführt wird, nach unten verschoben. Durch die Kopplungsmittel, über die die beiden Umlenkrollen 8a, 8b miteinander gekoppelt sind, wird die eine Umlenkrolle, z.B. die Rolle 4b, dann zwangsweise nach oben gezogen oder verschoben, so dass sich ein verlängerter Leitungsweg zwischen dem zugehörigen Trommelkörper 2b und einem Rollenumlenktrichter 16 ergibt, mittels welchem die erste und zweite Zuleitung 4a, 4b unterhalb der Umlenkrollen 8a, 8b in horizontaler Richtung umgelenkt werden, um diese z.B. neben einem Gleisbett, auf welchem der Verbraucher 3 verfahren wird, abzulegen. Dieser Versatz gleicht die überschüssige Leitungslänge aus, und streckt die Leitung in eine annähernd symmetrische Ablage.
Wie weiterhin in Fig. 2a, 2b und 3 angedeutet ist, sind die erste Umlenkrolle 8a und die zweite Umlenkrolle 8b über zugeordnete Führungen 9a, 9b linear verfahrbar in einem Gehäuse 12 aufgenommen. Hierzu können die Lageachsen oder Wellen, auf denen die Umlenkrollen 8a, 8b rotierbar gelagert sind. z.B. über die angedeuteten Gleitelemente an einem bekannten säulenförmigen Träger 12a aufgenommen sein, der in diesem Falle selbst ein Element der Linearführung bildet. Ebenso besteht die Möglichkeit, dass die Führungen 9a, 9b direkt an den Innenwänden des Gehäuses 12 aufgenommen sind.
Bei der in Fig. 1 sowie auch 2a und 2b gezeigten Ausführungsform der Erfindung umfassen die mechanischen Kopplungsmittel ein drehbar am Gehäuse 12 insbesondere oberhalb der Drehachsen der Umlenkrollen 8a, 8b aufgenommenes Umlenkelement 10 sowie ein über dieses geführtes Zugmittel 14, dessen erstes Ende 14.1 mit der Drehachse der ersten Umlenkrolle 4a, und dessen zweites Ende 14.2 mit der Drehachse der zweiten Umlenkrolle 4b gekoppelt ist. Das Zugmittel 14 ist bevorzugt ein Seil, bevorzugt ein in Fig.2a und 2b gezeigtes Stahlseil; und das Umlenkelement 10 eine Seilrolle, über die das Seil geführt ist. Alternativ kann das Zugmittel 14 eine Kette und dass Umlenkelement 10 ein Kettenrad sein, welches zwischen der ersten und zweiten Umlenkrolle 8a, 8b oberhalb derselben im Gehäuse drehbar gelagert ist. Ebenso ist es denkbar, dass das Zugmittel 14 als Riemen, insbesondere Zahnriemen, und das Umlenkelement 10 als eine Riemenscheibe ausgeführt ist, wodurch sich eine erhöhte Lebensdauer und ein besonders wartungsarmer Betrieb der Anordnung 1 ergeben. Zudem werden Schwingungen, die beispielsweise durch Zugspannungsschwankungen in den Zuleitungen 4a, 4b entstehen, durch den Zahnriemen effektiv gedämpft, wodurch sich ein besonders geräuscharmer Lauf der Anordnung 1 ergibt.
Um eine liegende Anordnung der Umlenkrollen 8a, 8b zu ermöglichen, kann es bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen weiterhin vorgesehen sein, dass ein zusätzliches weiteres Umlenkelement (nicht dargestellt) auf der dem Umlenkelement 10 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 12 angeordnet wird, über welches ein entsprechendes weiteres Zugmittel geführt ist, das jeweils mit dem ersten, bzw. zweiten Ende 14.1, 14.2 des Zugmittels 14 gekoppelt ist, um eine Zwangsführung der ersten und zweiten Umlenkrolle 8a, 8b in beiden Bewegungsrichtungen zu bewirken, ohne dass die Zuleitungen durch die Schwerkraft von oben her auf die Umlenkrollen 8a, 8b wirken. Diese Anordnung besitzt den Vorteil, dass die Kopplung der beiden Umlenkrollen 8a, 8b unabhängig von deren Lage erfolgt, und eine Auslenkung der ersten Umlenkrolle 8a auch dann zu einer entsprechenden entgegengerichteten Bewegung der zweiten Umlenkrolle 8b führt, wenn die Anordnung 1 beispielsweise zur besseren Raumausnutzung liegend, d.h. mit den beiden Umlenkrollen 8a, 8b in einer horizontalen Position, vor dem Doppeltrommelkörper 2 positioniert wird.
Bei einer weiteren, in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform der Erfindung umfassen die mechanischen Kopplungsmittel 110 eine mit der ersten Umlenkrolle 8a mechanisch gekoppelte, linear im Gehäuse 12 verschiebbare erste Zahnstange 110a, und eine mit der zweiten Umlenkrolle 8b gekoppelte und im Gehäuse 12 linear sowie parallel zu ersten Zahnstange 110a verschiebbare zweite Zahnstange 110b. Um die gegenläufige Bewegung beim Bewegen der ersten und zweiten Umlenkrolle 8a, 8b zu erzeugen, sind die beiden Zahnstangen 110a, 110b über ein zwischen den beiden Zahnstangen angeordnetes, mit den jeweiligen Zähnen der Zahnstangen 110a, 110b kämmendes Ritzel 111 mechanisch in der Weise miteinander gekoppelt, dass beim Verschieben der ersten Zahnstange 110a die zweite Zahnstange 110b in der entgegengesetzten Richtung verschoben wird. Das Ritzel ist bevorzugt gehäusefest, bzw. am gehäusefesten säulenförmigen Träger aufgenommen, wohingegen die beiden Zahnstangen verschiebbar im Gehäuse 12 oder am säulenförmigen Träger 12a geführt sind.
Gemäß einer weiteren, in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform der Erfindung sind die erste Umlenkrolle 8a und die zweite Umlenkrolle 8b drehbar an den einander gegenüberliegenden Armen 210a, 210b einer Wippe 210 aufgenommen, die bevorzugt ebenfalls an einem säulenförmigen Träger 12a in einem Gehäuse 12 fest aufgenommen ist, und um eine zwischen den Armen 210a, 210b angeordnete Schwenkachse relativ zum ersten und zweiten Trommelkörper 2a, 2b verschwenkt werden kann.
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsform der Erfindung werden die beiden Umlenkrollen 8a, 8b von der ersten und zweiten Zuleitung 4a, 4b bevorzugt jeweils im Bereich ihrer Oberseiten in einem Winkelbereich umschlungen, der bevorzugt mehr als 90° beträgt, sodass aufgrund der von den angetriebenen Trommelkörpem 2a, 2b erzeugten Zugkräfte in den Zuleitungen 4a, 4b sowohl die erste, als auch die zweite Umlenkrolle 8a, 8b stets mit einer zur Zugkraft im Wesentlichen proportionalen Kraft beaufschlagt werden.
Bei den zuvor beschriebenen, in den Figuren 2a bis 4 gezeigten Ausführungsformen der Erfindung sind die erste Umlenkrolle 8a und die zweite Umlenkrolle 8b versetzt zueinander und jeweils fluchtend zur Wickelebene des zugeordneten ersten und zweiten Trommelkörpers 2a, 2b angeordnet. Hierdurch wird eine besonders präzise Führung der ersten und zweiten Zuleitungen zum ersten und zweiten Trommelkörper, bzw. von diesen weg, sichergestellt, was eine hohe Gleichförmigkeit der beiden spiralförmigen einlagigen Wickel im aufgewickelten Zustand gewährleistet, und die mechanische Knickbelastung auf die Zuleitungen 4a, 4b verringert.
Alternativ kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass die erste Umlenkrolle 8a und die zweite Umlenkrolle 8b in einer Ebene und fluchtend mit der Wickelebene des zweiten Trommelkörpers 2b im Gehäuse 12 angeordnet sind, und dass ein erstes Leitelement (nicht dargestellt) zwischen der ersten Umlenkrolle 8a und dem ersten Trommelkörper 2a angeordnet ist, welches die Bewegungsbahn der ersten Zuleitung 4a in Richtung der Wickelebene des ersten Trommelkörper 2a umlenkt. Hierdurch lässt sich eine besonders kompakte Anordnung der beiden Umlenkrollen 8a, 8b in einer Ebene im Gehäuse 12 erhalten, durch die sich der vom Gehäuse 12 benötigte Bauraum in vorteilhafter Weise verringert.

Bezugszeichenliste

1: Leitungstrommelanordnung
2: Doppelleitungstrommel
2a: erster Trommelkörper
2b: zweiter Trommelkörper
3: verfahrbarer Verbraucher
4a: erste Zuleitung (mit größerem Querschnitt)
4b: zweite Zuleitung (mit verringertem Querschnitt)
5: feststehender Stromanschluss
6: Antriebsmotor
8a: erste Umlenkrolle
8b: zweite Umlenkrolle
9a: Führung für erste Umlenkrolle
9b: Führung für zweite Umlenkrolle
10: Umlenkelement (Seilrolle, Kettenrad oder Riemenscheibe)
12: Gehäuse
12a: säulenförmige Träger
14: Zugmittel (Seil, Kette oder Riemen)
14.1: erstes Ende des Zugmittels, welches mit erster Umlenkrolle gekoppelt ist
14.2: zweites Ende des Zugmittels, welches mit zweiter Umlenkrolle gekoppelt ist
16: Rollenumlenktrichter
110: mechanische Kopplungsmittel (Zahnstangen und Ritzel)
110a: erste Zahnstange
110b: zweite Zahnstange
111: Ritzel
210: Wippe
210a: erster Arm der Wippe, der erste Umlenkrolle trägt
210b: zweiter Arm der Wippe, der zweite Umlenkrolle trägt

Claims

Motor-Leitungstrommelanordnung (1) zur Versorgung eines verfahrbaren Verbrauchers (3) über einen feststehenden Stromanschluss (5) umfassend eine Doppelleitungstrommel mit einem ersten Trommelkörper (2a), auf welchen eine erste Zuleitung (4a) auf- und abwickelbar ist, einen drehfest mit dem ersten Trommelkörper gekoppelten zweiten Trommelkörper (2b), auf welchen eine zweite Zuleitung (4b) mit einem von der ersten Zuleitung unterschiedlichen Durchmesser auf- und abwickelbar ist, sowie einen Antriebsmotor (6), mittels welchem die Trommelkörper (2a, 2b) zum synchronen Auf- und Abwickeln der ersten und zweiten Zuleitung (4a, 4b) mit einem vorgegebenen Drehmoment beaufschlagbar sind, wobei die Leitungstrommelanordnung (1) eine dem ersten Trommelkörper (2a) zugeordnete erste Umlenkrolle (8a), über welche die erste Zuleitung (4a) während des Auf- und Abwickelns auf den ersten Trommelkörper (2a) geführt ist, sowie eine dem zweiten Trommelkörper (2b) zugeordnete zweite Umlenkrolle (8b), über welche die zweite Zuleitung (4b) während des Auf- und Abwickelns geführt ist, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umlenkrolle (8a) und die zweite Umlenkrolle (8b) über mechanische Kopplungsmittel (10, 14; 110, 110a, 110b, 111; 210) miteinander gekoppelt sind, welche dazu eingerichtet sind, die zweite Umlenkrolle (8b) bei einer Bewegung der ersten Umlenkrolle (8a) in eine zur Bewegungsrichtung der ersten Umlenkrolle (8a) entgegengesetzten Richtung zu verfahren.
Motor-Leitungstrommelanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Umlenkrolle (8a) und die zweite Umlenkrolle (8b) über zugeordnete Führungen (9a, 9b) linear verfahrbar in oder an einem Gehäuse (12, 12a) aufgenommen sind.
Motor-Leitungstrommelanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mechanischen Kopplungsmittel ein drehbar am Gehäuse (12) aufgenommenes Umlenkelement (10) sowie ein über dieses geführtes Zugmittel (14) umfassen, dessen erstes Ende (14.1) mit der Drehachse der ersten Umlenkrolle (4a), und dessen zweites Ende (14.2) mit der Drehachse der zweiten Umlenkrolle (4b) drehbeweglich gekoppelt ist.
Motor-Leitungstrommelanordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Zugmittel (14) ein Seil und das Umlenkelement (10) eine Seilrolle ist, oder dass das Zugmittel (14) eine Kette und das Umlenkelement (10) ein Kettenrad ist, oder dass das Zugmittel (14) ein Riemen und das Umlenkelement (10) eine Riemenscheibe ist.
Motor-Leitungstrommelanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein zusätzliches weiteres Umlenkelement auf der dem Umlenkelement (10) gegenüberliegenden Seite des Gehäuses (12) angeordnet ist, über welches ein weiteres Zugmittel geführt ist, das jeweils mit dem ersten, bzw. zweiten Ende (14.1, 14.2) des Zugmittels (14) oder der Drehachse der ersten und zweiten Umlenkrolle (8a, 8b) gekoppelt ist.
Motor-Leitungstrommelanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Umlenkrolle (8a) mechanisch mit einer linear im Gehäuse (12, 12a) verschiebbaren ersten Zahnstange (110a), und die zweite Umlenkrolle (8b) mit einer linear und parallel zu ersten Zahnstange (110a) im Gehäuse (12, 12a) verschiebbaren zweiten Zahnstange (110b) gekoppelt ist, und dass die Zahnstangen (110a, 110b) über ein zwischen den beiden Zahnstangen angeordnetes Ritzel (111) in der Weise miteinander gekoppelt sind, dass beim Verschieben der ersten Zahnstange (110a) die zweite Zahnstange (110b) in der entgegengesetzten Richtung verschoben wird.
Motor-Leitungstrommelanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Umlenkrolle (8a) und die zweite Umlenkrolle (8b) versetzt zueinander und jeweils fluchtend zur Wickelebene des zugeordneten ersten und zweiten Trommelkörpers (2a, 2b) angeordnet sind.
Motor-Leitungstrommelanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Umlenkrolle (8a) und die zweite Umlenkrolle (8b) relativ zur Doppelleitungstrommel (2) in einer Ebene und fluchtend mit der Wickelebene des zweiten Trommelkörpers (2b) angeordnet sind, und dass ein erstes Leitelement zwischen der ersten Umlenkrolle (8a) und dem ersten Trommelkörper (2a) angeordnet ist, welches die Bewegungsbahn der ersten Zuleitung (4a) in Richtung der Wickelebene des ersten Trommelkörpers (2a) umlenkt.
Motor-Leitungstrommelanordnung nach Anspruch 1.
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Umlenkrolle und die zweite Umlenkrolle drehbar an den einander gegenüberliegenden Armen (210a, 210b) einer Wippe (210) aufgenommen sind, die um eine zwischen den Armen (210a, 210b) angeordnete Schwenkachse relativ zum ersten und zweiten Trommelkörper (2a, 2b) verschwenkbar ist.
Motor-Leitungstrommelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die erste und zweite Zuleitung (4a, 4b) über eine zwischen den Umlenkrollen (8a, 8b) und dem feststehenden Stromanschluss (5) angeordnete Umlenkeinrichtung, insbesondere einen Rollenumlenktrichter (16), geführt sind.